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山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 第三章 变电所二次系统的设计 3.1 继电保护规划设计 3.1.1 变压器的保护配置 变压器是电力系统普遍使用的重要电气设备。它的安全运行直接关系到电力系统供电和稳定运行，特别是大容量变压器，一旦因故障而破坏造成的损失更大。根据《继电保护和安全自动装置技术规程》的要求，并考虑微机保护的具体情况，采用双主双后的配置方式。 主保护： 瓦斯保护 、 差动保护 后备保护： 110KV复合电压闭锁过流 110KV零序方向 110KV中性点间隙保护 10KV复合电压闭锁过流 10KV过负荷保护 对主保护解释如下： 瓦斯保护：当变压器内产生轻微的瓦斯或油面下降时，应瞬间动作于信号；当变压器产生大量的瓦斯时，应动作于变压器的各侧断路器。 差动保护：正常运行及外部故障时，两个CT构成桥臂流过电流大小相等，方向相同；内部故障时，流过CT二次侧电流大小将不相等，使差动回路继电器动作。 3.1.2输电线路保护： 3.1.2.1 110KV侧：由于110KV是中性点直接接地系统电网，线路的相间短路及单相接地短路均应动作于断路器跳闸，110-220KV线路保护配置的原则： 1） 反映阶梯短路的保护配置： 对110KV线路，如不装设全线速动保护，则可装设阶段式反时限零序电流保护作为阶梯短路的主保护；也可采用接地距离作为主保护及后备保护。 第 24 页 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 2） 反映相间短路的保护配置： 对于单侧电源单回110-220KV线路，可装设相间距离保护作为本线路的主保护及后备保护。 距离保护是根据电力保护装置的距离远近来确定保护动作与否，较少受运行方式的影响。 3） 综上所述：110KV选用相间距离保护，接地距离、零序方向保护。 3.1.2.2 10KV侧35KV及以下中性点非直接接地电网中线路保护配置原则： 35KV及以下中性点非直接接地电网中的相间短路保护必须动作于断路器跳闸，单相接地时，由于接地电流小，三相电压仍能保持平衡，对用户没有很大的影响，因此单相接地一般动作于信号，但单相接地时对人身和设备的安全产生危害时，就应动作于断路器跳闸。 相间短路的电流电压保护配置原则： 1） 2） 3） 4） 5） 保护的电流回路中的CT采用不完全星型接线，各线路保护用CT远后备保护； 线路上发生短路时，应快速切除故障，以保证非故障部分电动机相间短路的电流电压保护通常是三段式保护； 综上所述：10KV线路采用速断、过流保护。 均装设在A、C相上，以保证在大多数两点接地时直接切除一个故障点； 能正常运行； 3.1.3 母线保护 母线是电力系统汇集和分配电能的重要元件，母线发生故障时，将使连接到母线上的所有元件停电。 对发电厂和主要变电所的3-10KV分段母线并列运行的双母线，一般可由发电机和变压器的后备保护实现对母线的保护。下列情况下应装设专用母线保护： 1） 2） 必须快速而有选择地切除一组或一段母线上的故障，以保证发电当线路断路器不允许切除线路电抗器前短路时。 第 25 页 厂及电力网安全稳定和重要负荷的可靠性供电； 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 综上所述： 110KV侧采用桥型接线没有母线，不配置母线保护。但要设置一个备用电源自动投入装置。 10KV侧母线保护采用完全电流差动保护作为主保护，其后备保护可由变压器的过负荷保护实现。 3.2 变电所调度自动化系统的设计 3.2.1 变电所综合自动化技术的特点及设计原则 变电所综合自动化系统是指利用变电所自动化技术，对变电所的二次设备（包括控制、信号、保护、自动装置、远动装置）的功能重新组合和优化设计成的以计算机为核心的，综合性的变电所自动化系统。它替代的变电所电磁式二次系统，对变电所的运行进行自动化监视、测量和控制、协调以及与院方控制中心同心，收集到较安全的数据和信息，由计算机高速计算能力和判断能力可以方便地控制和监视变电所内各种运行和操作。主要特征是： 1） 2） 3） 4） 功能综合化； 结构微机化； 操作监视屏幕化； 运行管理职能化。 具有设计简洁、维护方便、占地面积少、变电运行可靠的优点。它主要有集中式、集中分布式、分布分散式三种模式。 自动化系统的设计应满足以下要求： 1） 2） 3） 4） 5） 6） 变电所综合自动化系统已能全面地代替常规二次设备； 变电所微机保护的软硬件设施设置既要与监视系统相对独立，又微机保护装置应具有串行接口或现场总线接口，向计算机监视系变电所综合自动化系统的功能应满足无人值班的总体要求； 要有可靠先进的通信网络和合理的通信协议； 系统可扩展性和适应性要好； 第 26 页 要相互协调； 统或RTU提供保护动作信息或保护定值等信息； 山东科技大学继续教育学生毕业论文用纸 7） 8） 1） 2） 3） 4） 5） 6） 7） 8） 系统的标准化程度和开放性能要好； 充分利用数字化通信的优势，实现数据库共享。 变压器应装设自动调整分接头的位置，并在其周围和开关室内装各种受控电器必须装设电动操作机构，以便实现遥控。 各种电量和非电量变送器或传感器的测量精度和可靠性应在允各种开关电器、位置信号、补偿电容组投切数目均应能准确采集； 装设RTU准确发送、接收和转换各种信号； 在变电站和调度中心之间架设具有抗干扰性能的远动通道，确保上一级调度中心具有功能齐全的计算机监控系统； 具备一支精干的工程技术人员。 3.2.2 无人值班变电站应具备的条件： 设灭弧装置； 许的范围内，防止误差越限； 远动通信安全可靠； 3.3 RCS—9700综合自动化系统 3.3.1 系统概述 RCS—9700型分布式变电所综合自动化系统是南瑞继保有限公司为适应变电所综合自动化的需要，在总结多年从事变电所综合自动化系统开发、研究的基础上，基于变电所自动化整体解决方案，运用新一代计算机、网络通信技术、最新国际标准而推出的新一代集保护、测控功能于一体的新型变电所综合自动化系统，实用于高压、超高压等各种电压等级变电所，满足35-500KV各种电压等级变电所综合自动化的需要。 3.3.1.1 系统特点 1） 分布式系统 将机电保护功能和测控功能按对象进行设计，集保护，测控功能于一体，保护，测控既相互独立，又相互融合，保护，测控借助于计算机网络与变电所层计算机监控系统交换数据，减少大量的二次接线，增加了功能，节省了投资，提高了系统的可靠性。 2） RCS—9700的规约 第 27 页